—北师大七级上数学期中考试试卷(深圳市)1.doc
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自由落体运动
★新课标要求
(一)知识与技能
1、理解自由落体运动和物体作自由落体运动的条件
2、理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向
3、掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题
(二)过程与方法
1、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力
2、引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法
3、引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律
4、数学极限思想的进一步运用
(三)情感、态度与价值观
1、通过实验培养学生独立思考能力,激发学生的探索与创新意识
2、培养学生的逻辑推理能力
3、培养学生实事求是的科学态度,从实际问题中分析规律
4、培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于提出与别人不同的见解
★教学重点
1、理解自由落体运动及其遵从的条件
2、掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题
★教学难点
1、理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题
2、照相机曝光时间的估算
★教学方法
1、以物理史实,导入目标――实践体验,分析讨论――总结归纳,得出结论。
2、通过实例分析,强化训练,使学生学会自由落体运动的规律分析并能解决问题。
3、体现新教材的特色,指导学生在参与合作中学习,并体验简单的科学研究过程和方法。
★教学用具:
多媒体,金属片,纸片,天平,重物若干(两个质量不同),刻度尺,自由落体仪
★教学过程
(一)引入新课
启发学生思考:
你们看见过落体运动吗?
你们仔细观察过落体运动吗?
演示:
从同一高度同时释放石头和羽毛,再释放金属片和纸片。
观察现象。
公元前4世纪,希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象,归纳出:
物体越重,下落得越快。
提出问题:
是不是重的物体一定比轻的物体下落得一定快。
介绍意大利物理学家伽里略的推理。
得出结论:
物体下落得快慢不是由物体的轻重决定的。
进一步思考:
如果没有空气阻力的影响,物体下落的图景是什么样子呢?
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
如果空气阻力的影响很小,物体的下落也可以近似看做自由落体运动。
不同物体从同一高度做自由落体运动,它们的运动情况是相同的。
教师讲有关落体运动的物理学史,正确认识从亚里士多德到伽里略的科学发展历程。
2、自由落体运动的性质
初步观察小球做自由落体运动,可以知道:
自由落体运动是加速直线运动,而且初速度为零。
提出问题:
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动吗?
指导学生回顾初速度为零的匀加速直线运动的规律:
速度:
v=at位移:
x=gt2位移s与所用时间的平方t2成正比
教师简单介绍伽利略对自由落体运动的研究,然后介绍自由落体仪:
光电计时装置,并演示。
通过实验研究得出:
x∝t2.
大量的实验可以证明,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
3、自由落体加速度
在同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都是相同的。
这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度,通常用g表示。
重力加速度g的方向总是竖直向下的,它的大小可以用实验的方法可以用实验的方法测定。
利用自由落体仪测出当地的重力加速度。
指导学生看课本的表格,请学生说说获取到的信息。
国际上取北纬45度,海平面上重力加速度值作为标准值,g=9.80665m/s2.通常的计算中可以把g取9.8m/s2,在粗略的计算中还可以把g取做10m/s2.
提出继续研究的问题:
为什么不同地点的重力加速度g的数值不同?
4、例题:
从楼顶释放一个铅球,请你估算:
从开始运动起,它在1s内,2s内,3s内下落的位移分别是多少?
它在0.1s内,0.2s内,0.3s内下落的位移分别是多少?
通过这道例题教师引导学生联系实际,建立自由落体运动的图景。
5、小实验:
师生合作一个小游戏。
这个小游戏能检验人反应的灵敏程度。
人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。
学生分组实验——测定反应时间:
(1)读一读阅读课本的做一做,弄清楚实验原理,器材,步骤,数据的采集和处理,结论。
(2)做一做:
两人一组,测出各自的反应时间
(3)想一想:
如何制成一把直接测量反应时间的“尺子”
(4)继续研究:
跟踪检测自己的反应时间:
检测不同人群(性别、年龄、职业等)的反应时间:
研究反应时间跟那些因素有关?
等等
6、作业:
(二)进行新课
播放视频,观察生活中的下落现象。
1、 自由落体运动
教师活动:
引出亚里士多德的观点,然后再完成以下两个对比实验,并思考实验的结果说明了什麽?
演示实验1:
在同一高度释放一块硬币和一张纸片,请观察物体是否同时落地。
演示实验2:
一块表面积大的硬纸板和一个小夹子,其中硬纸板的质量大于小夹子的质量。
点评:
通过实例加以分析,结合物理史实,激发学生学习兴趣,引导学生积极探索
教师活动:
引导学生思考问题,让学生讨论。
不同的物体不同时落地,为什么?
再做一个实验:
演示实验3:
两张一样大小的纸片,一张折叠起来,重复以上实验。
引导学生对纸片进行受力分析,
学生活动:
学生思考得出结论,由于空气阻力的影响,使的物体下落的快慢不同。
点评:
掌握一定的历史史实,学会一些基本的推理方法,初步养成置疑的习惯,激发学生的学习兴趣。
教师活动:
用牛顿管演示物体在空气中和真空的下落情况。
引导学生得出自由落体运动的条件。
教师总结,物体只在重力作用下从静止开始落的运动,叫自由落体运动。
知识拓展(视频:
月球上重锤和羽毛的下落)
学生活动:
学生回答对自由落体运动的认识,并给出一个定性的说法(学生的总结可能不够准确,注意引导)
点评:
培养学生利用物理语言,归纳总结规律的能力。
2、自由落体加速度
教师活动:
多媒体演示,用打点计时器研究自由落体运动,计算其加速度,换用不同质量的重物看纸带上点子间隔有什么不同,总结得出结论,教师点评:
将两条纸带对比,只要两条纸带上的点子间隔相同就说明它们的加速度是相同的。
学生活动:
学生运用自己所学知识计算重力加速度,通过比较得出结论。
教师总结:
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
教师引导学生思考两个问题:
1、自由落体运动的加速度在各个地方相同吗?
2、它的方向如何?
符号:
g
方向:
竖直向下(与重力方向一致)
大小:
与地点有关。
一般计算中g=9.8m/s2,粗略计算中可以取g=10m/s2
学生活动:
学生看书中列表,尝试从表中寻找规律,这一规律是怎样产生的?
学生猜想,但不宜过多解释
点评:
通过算g值理解自由落体运动的加速度是一个定值(在同一地点)。
引导学生学会分析数据,归纳总结规律。
教师点评:
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动,只要这些公式中的初速度,a取g就可以了。
自由落体运动遵从的规律:
推出:
3、自由落体规律的应用
教师活动:
多媒体展示例题:
为了测出井口到井里水面的深度,让一个小石块从井口落下,经过2s后听到石块落到水里的声音。
求井口到水面的大约深度(不考虑声音传播所用的时间)
解析:
小石块做自由落体运动
由可得h=1/2×9.8×22=19.6(m)
点评:
通过练习培养学生运用所学规律解决问题的能力。
进一步加深对自由落体运动是一种初速度为零的匀变速运动的理解。
☆自由落体规律的应用
[例2]从离地面500m的空中自由落下一个小球,取g=10m/s2,求小球:
(1)经过多长时间落到地面?
(2)自开始下落计时,在第1s内的位移、最后ls内的位移。
(3)下落时间为总时间的一半时的位移。
分析:
由h=500m和自由落体加速度,根据位移公式可直接算出落地时间,根据运动时间,可算出第1s内位移和落下一半时间的位移。
最后1s内的位移是下落总位移和前(n-l)s下落位移之差。
解:
(1)由,得落地时间
s
(2)第ls内的位移:
m
因为从开始运动起前9s内的位移为
m
所以最后1s内的位移为
m
(3)落下一半时间即t=5s,其位移为
m
4、学生探究
教师活动:
教师提出问题:
1、如果给你一把尺子能否运用本节所学知识测定一下你的反应时间?
2、你的理论依据是什么?
建议学生课下测出自己的反应时间,将自己的尺子改造成“反应时间尺”并将其运用到生活实际中,将其作为一个研究课题。
学生活动:
学生思考提出方案,并解释原理,确定自己的研究课题。
点评:
初步培养学生合作交流的愿望,能主动与人合作,激发学生对物理的学习兴趣。
教师活动:
教师引导学生阅读课本p47《做一做》让学生提出自己解决问题的思路,不必准确解答,同时强调“估算”。
学生活动:
学生独立思考,并提出解决办法,比较各种不同方法,并讨论其合理性及可行性。
通过课下解题并对该问题获得理性的认识。
点评:
利用实例激发学生对科学的求知欲,培养学生的数学极限思想的进一步运用。
教师点评:
由于照相机的曝光时间极短,一般为1/30s或1/60s,曝光量相差10%对照片不会有明显影响,所以相机快门的速度都有比较大的误差,“傻瓜”相机更是这样。
故在这样短的时间内,这种误差允许的范围内,物体运动的速度可以认为是不变的,可以看作匀变速运动来处理。
建议学生利用课下时间解出其准确值,比较两种情况下的时间差异。
小结
一.自由落体运动
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
二.自由落体运动的规律
1:
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
2:
自由落体运动的加速度a=g
3:
自由落体运动运动规律—公式
位移公式——
速度公式——
公式——
(三)课堂总结、点评
这节课我们学习了对自由落体运动概念和规律的认识及理解。
自由落体运动是物体从静止开始的只受重力作用的匀加速直线运动,加速度为g,学好本节可更好地认识匀变速直线运动的规律和特点,是对上节内容的有益补充。
要突破此重点内容,一定要把握住一点,即自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例v0=0,a=g。
我们在以前章节中所掌握的所有匀变速直线运动的规律及推论,在自由落体运动中均可使用。
在使用时要注意自由落体运动的特点,判断是自由落体运动之后方可代入计算。
★课余作业
书面完成课本47页“问题与练习”中3、4题。
★课后思考
你如果想测量你的同桌的反应时间,你握住尺子的上端,同桌的手放在尺的下端零刻度处待命,当同桌看到你的手松开时,迅速握住尺子,他的手握在20cm处,同桌的反应时间为多长?
若招飞时对飞行员的反应时间要求达到0.16s,同桌能当飞行员吗?
(g取10m/s2)
6
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